JP7841323B2 - レーザ溶接用治具 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ溶接用治具に関する。

例えば、特許文献１には、複数の電池セルを配列させて構成した組電池と熱媒体との熱交換により熱媒体を蒸発させることによって、組電池を冷却する蒸発器が記載されている。特許文献１に記載の蒸発器は、切削加工が施された一対の金属板において、周縁部分と、隣り合った蒸発流路を隔てる複数の隔壁とが、互いに接合されることによって一体に構成されている。また、一対の金属板の接合は、レーザ溶接であってもよい旨が記載されている。

特開２０２０－１８４４２９号

複数の金属板（特許文献１においては第１プレート部材と第２プレート部材）を重ね合わせてレーザ溶接する場合、複数の金属板の間に隙間が発生することを防止するために、複数の金属板を治具にて固定する必要がある。そして、対向する面積が大きい複数の金属板を溶接する場合のように、溶接箇所を複数に分け、溶接箇所ごとに溶接工程を分けて行う場合には、複数の金属板にて一つの製品を製造するにあたっても固定治具の交換作業が必要になる。また、対向する面積が大きい複数の金属板である場合には、固定治具の重量も重いので作業者の負荷が高いとともに交換作業に時間がかかってしまう。
本発明は、対向する面積が大きい複数の金属板であっても容易にレーザ溶接を行うことができるレーザ溶接用治具等を提供することを目的とする。

かかる目的のもと完成させた本発明は、レーザ光を照射するレーザヘッドを保持する第１台と、前記レーザヘッドから照射された前記レーザ光が照射される板状の被照射部材に接触して当該被照射部材の板面に沿って転がる回転体を支持するとともに、当該レーザ光を透過する第２台と、前記第１台と前記第２台との間に配置されて、当該第１台と当該第２台とに対して当該第１台と当該第２台とが離れる方向の力を付与する付与部と、前記付与部により付与された力を受けて前記第２台が前記第１台に対して前記方向へ移動するのを支持する支持部と、を備えるレーザ溶接用治具である。
ここで、前記付与部は、素線が、前記レーザヘッドから照射された前記レーザ光の周囲に螺旋状に巻かれたコイルバネであっても良い。
また、前記支持部は、前記コイルバネによる振動を減衰するショックアブソーバを有しても良い。
また、前記支持部は、前記コイルバネによる振動を減衰するショックアブソーバと、当該ショックアブソーバの周囲に螺旋状に巻かれたバネと、を有しても良い。
また、前記付与部及び前記支持部は、エアシリンダにて構成されていても良い。
また、前記支持部は、前記第１台が前記第２台に対して、前記回転体が転がる方向に移動することを規制しても良い。

本発明によれば、対向する面積が大きい複数の金属板であっても容易にレーザ溶接を行うことができる。

第１実施形態に係る冷却装置の外観の一例を示す図である。 第１実施形態に係る冷却装置を構成する部品を分解した図の一例である。 図１のIII－III部の断面の一例を示す図である。 冷却装置を上方から見た図の一例である。 流路形成部材を下方から見た図の一例である。 第２部材及び流路形成部材を上方から見た図の一例である。 レーザ溶接を施す方法の一例を示す図である。 レーザ溶接用治具の概略構成の一例を示す図である。 レーザ溶接用治具の断面の一例を示す図である。 第２実施形態に係るレーザ溶接用治具の断面の一例を示す図である。 第３実施形態に係るレーザ溶接用治具の断面の一例を示す図である。 第４実施形態に係るレーザ溶接用治具の概略構成の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、実施の形態について詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る冷却装置１の外観の一例を示す図である。
図２は、第１実施形態に係る冷却装置１を構成する部品を分解した図の一例である。
図３は、図１のIII－III部の断面の一例を示す図である。

第１実施形態に係る冷却装置１は、薄板状である第１部材１０と、第１部材１０と対向するように配置された薄板状の第２部材２０とを備える。また、冷却装置１は、第１部材１０と第２部材２０との間の隙間Ｓに配置され、第１部材１０及び第２部材２０とともに隙間Ｓに吸入された冷却液の流路を形成する流路形成部材３０を備える。また、冷却装置１は、第１部材１０と第２部材２０とで挟み込まれることで保持されて、第１部材１０と第２部材２０との間の隙間Ｓに冷却液を吸入する吸入ジョイント４０と、隙間Ｓから冷却液を排出する排出ジョイント５０とを備える。

冷却装置１は、外形が偏平状かつ直方体状である。以下では、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０が積層される方向を、「上下方向」と称する場合がある。また、直方体状の冷却装置１における、上下方向に直交する矩形の長手方向を「第１方向」、矩形の短手方向を「第２方向」と称する場合がある。また、吸入ジョイント４０から排出ジョイント５０の方へ向かう流路において、吸入ジョイント４０側を「上流側」、排出ジョイント５０側を「下流側」と称する場合がある。

冷却装置１においては、図１に示すように、第１部材１０の上方に、この冷却装置１により冷却される被冷却物が載せられる。被冷却物は、複数の直方体状の単電池１０１からなる組電池１００であることを例示することができる。

（第１部材１０）
第１部材１０は、第１方向の一方（図３においては左側（以下、「第１側」と称する場合がある。））の端部における第２方向の中央部に板面から円柱状に上側に突出した第１突出部１１を有している。第１突出部１１における中央部には、円柱状の第１貫通孔１１１が形成されている。また、第１部材１０は、第１方向の他方（図３においては右側（以下、「第２側」と称する場合がある。））の端部における第２方向の中央部に板面から円柱状に上側に突出した第２突出部１２を有している。第２突出部１２における中央部には、円柱状の第２貫通孔１２１が形成されている。

（第２部材２０）
第２部材２０は、第１方向の第１側の端部における第２方向の中央部に板面から円柱状に下側に突出した第１突出部２１を有している。また、第２部材２０は、第１方向の第２側の端部における第２方向の中央部に板面から円柱状に下側に突出した第２突出部２２を有している。
第１部材１０と第２部材２０とは、第１貫通孔１１１及び第２貫通孔１２１が形成されている以外は同形状の部材であり、上下方向に直交する面に対して対称となるように配置されている。それゆえ、第１突出部１１と第１突出部２１、及び、第２突出部１２と第２突出部２２が対向する。

（流路形成部材３０）
流路形成部材３０は、薄板状の部材であり、貫通することにより冷却液の流路となる切り欠き３１が形成されている。
切り欠き３１は、３列の組電池１００のそれぞれの列の下方に、第２方向の一方（図４においては上側（以下、「第３側」と称する場合がある。））の端部から第２方向の他方（図４においては下側（以下、「第４側」と称する場合がある。））の端部へ第２方向に平行に向かう部位と、第２方向の第４側の端部にて１８０度折り返す部位と、第２方向に平行に第４側の端部から第３側の端部に向かう部位とを有するＵ字状の切り欠きであるＵ字状路３３を備えている。

また、切り欠き３１は、第１方向の第１側の端部に形成されたＵ字状路３３ａにおける下流側の端部と、第１方向の中央に形成されたＵ字状路３３ｂにおける上流側の端部とを接続する円弧状の第１接続路３４ａを備えている。また、切り欠き３１は、第１方向の中央に形成されたＵ字状路３３ｂにおける下流側の端部と、第１方向の第２側の端部に形成されたＵ字状路３３ｃにおける上流側の端部とを接続する円弧状の第２接続路３４ｂを備えている。

また、切り欠き３１は、第１方向の第１側の端部における第１突出部１１と第１突出部２１とが対向する部位から第１方向の第１側の端部に形成されたＵ字状路３３ａにおける上流側の端部までを接続する導入路３５を備えている。導入路３５は、第１方向の第１側の端部における第１突出部１１と第１突出部２１とが対向する部位から、第１方向及び第２方向に傾斜する方向に延びている。

また、切り欠き３１は、第１方向の第２側の端部に形成されたＵ字状路３３ｃにおける下流側の端部から、第１方向の第２側の端部における第２突出部１２と第２突出部２２とが対向する部位までを接続する導出路３６を備えている。導出路３６は、第１方向の第２側の端部に形成されたＵ字状路３３ｃにおける下流側の端部から１８０度折り返す円弧状部３６ａと、第２方向に平行に第３側の端部から第４側の端部に向かう平行部３６ｂとを有し、平行部３６ｂにおける第４側の端部と第１方向の第２側の端部における第２突出部１２と第２突出部２２とが対向する部位までを接続する傾斜部３６ｃとを有する。

（吸入ジョイント４０）
吸入ジョイント４０は、筒状の第１筒状部４１と、第１筒状部４１の下方に設けられた筒状の第２筒状部４２と、を有する。
第１筒状部４１及び第２筒状部４２は円筒状であり、内径は同じである。第２筒状部４２の外径は、第１筒状部４１の外径よりも大きい。
第１筒状部４１には、外周面から凹んだ凹部４１１が全周に亘って形成されている。凹部４１１にはＯリング４５が嵌め込まれている。
第２筒状部４２における上下方向の中央部には、内部と外部とを連通するように上下方向に交差する方向に貫通する連通孔４２１が形成されている。連通孔４２１は、周方向の半分の領域に亘って形成されていることを例示することができる。

吸入ジョイント４０は、図３に示すように、第２筒状部４２が、第１部材１０の第１突出部１１と、第２部材２０の第１突出部２１と、流路形成部材３０の切り欠き３１と、にて形成される空間内に収容され、第１筒状部４１が第１部材１０の第１貫通孔１１１から外部に突出するように配置される。つまり、吸入ジョイント４０は、第２筒状部４２が上下方向に移動しないように、第１部材１０及び第２部材２０に保持される。第２筒状部４２に形成された連通孔４２１は、切り欠き３１が向かう方向を向くように配置されることを例示することができる。

（排出ジョイント５０）
排出ジョイント５０は、吸入ジョイント４０と同じ形状であるので詳細な説明は省略するが、排出ジョイント５０は、第１筒状部４１、第２筒状部４２にそれぞれ相当する、第１筒状部５１、第２筒状部５２を有している。
第１筒状部５１には、外周面から凹んだ凹部５１１が全周に亘って形成されている。凹部５１１にはＯリング４５が嵌め込まれている。
第２筒状部５２には、連通孔４２１に相当する連通孔５２１が形成されている。

排出ジョイント５０は、吸入ジョイント４０と同様に、第１部材１０及び第２部材２０に保持される。つまり、排出ジョイント５０は、図３に示すように、第２筒状部５２が、第１部材１０の第２突出部１２と、第２部材２０の第２突出部２２と、流路形成部材３０の切り欠き３１と、にて形成される空間内に収容され、第１筒状部５１が第１部材１０の第２貫通孔１２１から外部に突出するように配置される。

なお、第１部材１０の第１突出部１１，第２突出部１２と、第２部材２０の第１突出部２１，第２突出部２２と、流路形成部材３０の切り欠き３１とで形成される空間内に吸入ジョイント４０の第２筒状部４２，排出ジョイント５０の第２筒状部５２を収容可能であるとともに、切り欠き３１に冷却液を流通可能であるのであれば、第１部材１０と第２部材２０とは同じ形状でなくても良い。

また、冷却装置１においては、第１部材１０から上方に吸入ジョイント４０及び排出ジョイント５０が突出して、冷却装置１の上方から冷却液を吸入し、冷却装置１の上方に冷却液を排出しているが、特にかかる態様に限定されない。例えば、第２部材２０に貫通孔を形成して第２部材２０から下方に吸入ジョイント４０及び排出ジョイント５０を突出させ、冷却装置１の下方から冷却液を吸入し、冷却装置１の下方に冷却液を排出しても良い。また、冷却液を吸入する方向と冷却液を排出する方向とが逆方向であっても良い。例えば、第１部材１０から上方に吸入ジョイント４０を突出させるとともに第２部材２０から下方に排出ジョイント５０を突出させ、冷却装置１の上方から冷却液を吸入し、冷却装置１の下方に冷却液を排出しても良い。

図４は、冷却装置１を上方から見た図の一例である。
以上のように構成された、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０は、レーザ溶接にて接合されている。レーザ溶接を施す部位は、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０の外周部であり、太線Ｌ１がレーザ光Ｌを照射する部位である。また、流路形成部材３０に切り欠き３１が形成された領域（図４に斜線を引いた領域）である第１領域Ｒ１の周囲を、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０をレーザ溶接にて接合する。第１領域Ｒ１の周囲の太線Ｌ２がレーザ光Ｌを照射する部位である。

第１領域Ｒ１は、切り欠き３１が形成された領域と、第１接続路３４ａと第２接続路３４ｂとの接線であって導入路３５における第２方向の第３側の端部と導出路３６における第２方向の第３側の端部とを結ぶ第１方向に平行な第３側線Ｔ３と、３つのＵ字状路３３における第４側の端部を結ぶ接線を導出路３６の傾斜部３６ｃにおける第２方向の第４側の端部まで延ばした第１方向に平行な第４側線Ｔ４と、にて囲まれた領域である。

また、第１部材１０と流路形成部材３０、及び、第２部材２０と流路形成部材３０を、接着剤にて接着する。接着する部位は、第１領域Ｒ１内における、隣り合う切り欠き３１間である。
なお、第１部材１０と流路形成部材３０、及び、第２部材２０と流路形成部材３０の両方を接着するのではなく、いずれか一方のみを接着しても良い。例えば、最も下方に配置された第２部材２０と流路形成部材３０とを接着し、上方に組電池１００が配置された第１部材１０と流路形成部材３０とは接着しないようにしても良い。
また、接着剤にて接着する代わりに、粘着剤にて粘着しても良い。

（冷却装置１の製造方法）
次に、冷却装置１の製造方法について説明する。
先ず、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０それぞれを、例えばプレス加工にて製造する。また、吸入ジョイント４０及び排出ジョイント５０それぞれを、例えば金型鋳造及び切削加工にて製造する。

第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０を製造した後、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０を接合する。
先ず、第２部材２０の下面形状に沿う上面を有する溶接台１５５（図９参照）の上に第２部材２０を載せ、第２部材２０の上に流路形成部材３０を載せて、第２部材２０と流路形成部材３０とを接触させる。流路形成部材３０を載せる際には、切り欠き３１が形成された領域を含む第１領域Ｒ１内における、隣り合う切り欠き３１間に接着剤を塗っておく。

図５は、流路形成部材３０を下方から見た図の一例である。
流路形成部材３０に形成された切り欠き３１は、３つのＵ字状路３３、第１接続路３４ａ、第２接続路３４ｂ、円弧状部３６ａ、平行部３６ｂを有しており、第２方向の第３側の端部から第４側の端部へと第２方向に平行に向かう部位と、第２方向の第４側の端部から第３側の端部へと第２方向に平行に向かう部位とが交互に繰り返すように折り返す部位を有している。言い換えれば、切り欠き３１は、Ｕターンを繰り返している。本実施形態においては、流路形成部材３０の下面（第２部材２０に対向する面）の第１領域Ｒ１内における、隣り合う切り欠き３１間に接着剤を塗る。例えば、図５に示すように、Ｕターンしている切り欠き３１におけるＵ字の側辺間に接着剤を塗る。

そして、接着剤が塗られた流路形成部材３０を、接着剤が塗られた面が第２部材２０に対向するように下向きにして、第２部材２０の上に載せる。そして、接着剤が固まるまで待機する。接着剤が固まると、第２部材２０と流路形成部材３０とが接着される。

図６は、第２部材２０及び流路形成部材３０を上方から見た図の一例である。
次に、第２部材２０の第１突出部２１（図２参照）に吸入ジョイント４０の第２筒状部４２を載せるとともに、第２部材２０の第２突出部２２（図２参照）に排出ジョイント５０の第２筒状部５２を載せる。また、流路形成部材３０の上面（第１部材１０に対向する面）の第１領域Ｒ１内における、隣り合う切り欠き３１間に接着剤を塗る。例えば、図６に示すように、Ｕターンしている切り欠き３１におけるＵ字の側辺間に接着剤を塗る。

流路形成部材３０の上面に接着剤を塗った後に、流路形成部材３０の上に第１部材１０を載せる。その際、吸入ジョイント４０の第１筒状部４１を、第１部材１０の第１貫通孔１１１に通すとともに、排出ジョイント５０の第１筒状部５１を、第１部材１０の第２貫通孔１２１に通す。そして、接着剤が固まるまで待機する。接着剤が固まると、第１部材１０と流路形成部材３０とが接着される。

その後、レーザ溶接を施す。
図７は、レーザ溶接を施す方法の一例を示す図である。なお、図７においては、後述するレーザ溶接用治具２００を省略して示している。
第１部材１０、流路形成部材３０及び第２部材２０の重ね合わせ部位における第１部材１０に向けてレーザ光Ｌを照射し、レーザヘッド１５１を、第１部材１０の外周部の形状に沿って移動させてレーザ光Ｌを連続的に照射することで、第１部材１０と流路形成部材３０と第２部材２０とを接合する。図４の太線Ｌ１が、レーザ溶接が施された部位である。

また、流路形成部材３０の第１領域Ｒ１の周囲における第１部材１０に向けてレーザ光Ｌを照射し、レーザヘッド１５１を、第１領域Ｒ１の周囲に沿って移動させてレーザ光Ｌを連続的に照射することで、第１部材１０と流路形成部材３０と第２部材２０とを接合する。図４の太線Ｌ２が、レーザ溶接が施された部位である。

なお、第１部材１０と流路形成部材３０と第２部材２０とを接合する際には、第２部材２０に向けてレーザ光Ｌを照射しても良い。また、第１部材１０と流路形成部材３０と第２部材２０とを同時に接合するのではなく、第１部材１０に向けてレーザ光Ｌを照射することで第１部材１０と流路形成部材３０とを接合するとともに、第２部材２０に向けてレーザ光Ｌを照射することで第２部材２０と流路形成部材３０とを接合しても良い。

また、吸入ジョイント４０の第２筒状部４２と第１部材１０との重ね合わせ部位における第１部材１０に向けて、レーザ装置１５０のレーザヘッド１５１からレーザ光Ｌを照射し、レーザヘッド１５１を、第１貫通孔１１１の周囲に移動させることで、第１貫通孔１１１の周囲にレーザ光Ｌを連続的に照射する。これにより、第１部材１０と吸入ジョイント４０とがレーザ溶接にて接合される。

同様に、排出ジョイント５０の第２筒状部５２と第１部材１０との重ね合わせ部位における第１部材１０に向けて、レーザ光Ｌを照射し、レーザヘッド１５１を、第２貫通孔１２１の周囲に移動させることで、第２貫通孔１２１の周囲にレーザ光Ｌを連続的に照射する。これにより、第１部材１０と排出ジョイント５０とがレーザ溶接にて接合される。

（レーザ溶接用治具）
次に、レーザ溶接を施す際に用いるレーザ溶接用治具２００について説明する。
図８は、レーザ溶接用治具２００の概略構成の一例を示す図である。
図９は、レーザ溶接用治具２００の断面の一例を示す図である。
レーザ溶接用治具２００は、レーザ光Ｌを照射するレーザヘッド１５１を保持する第１台２１０と、レーザ光Ｌが照射される被照射部材の一例としての第１部材１０に接触して第１部材１０の板面に沿って転がる回転体２３０を保持するとともに、レーザ光Ｌを透過する第２台２２０とを備える。また、レーザ溶接用治具２００は、第１台２１０と第２台２２０との間に配置されて、第１台２１０と第２台２２０とに対して第１台２１０と第２台２２０とが離れる方向の力を付与する付与部の一例としてのコイルバネ２４０を備える。また、レーザ溶接用治具２００は、コイルバネ２４０により付与された力を受けて第２台２２０が第１台２１０に対して離れる方向へ移動するのを支持する支持部２５０を備える。

第１台２１０は、四角形の板状の部材であり、上面にレーザヘッド１５１が固定されている。第１台２１０の中央部には、レーザヘッド１５１から照射されたレーザ光Ｌを透過するための円柱状の中央孔２１１が形成されている。また、第１台２１０には、中央孔２１１の周囲であって４つの角部それぞれに、支持部２５０の後述する軸受け２５２が装着される円柱状の周囲孔２１２が形成されている。

第２台２２０は、四角形の板状の部材である。第２台２２０の中央部には、レーザヘッド１５１から照射されたレーザ光Ｌを透過するための円柱状の中央孔２２１が形成されている。また、第２台２２０には、中央孔２２１の周囲であって４つの角部それぞれに、支持部２５０の後述する支持軸２５１が固定される円柱状の周囲孔２２２が形成されている。また、第２台２２０の４つの角部それぞれの下面には、回転体２３０が固定されている。

回転体２３０は、転動することが可能な車輪２３１と、車輪２３１を旋回させることが可能な旋回部２３２と、車輪２３１及び旋回部２３２の駆動を規制する規制部（不図示）等から構成されるキャスターであることを例示することができる。回転体２３０を第２台２２０に取り付ける態様は特に限定されない。回転体２３０は、例えば、ボルトやビス等の締付部材にて第２台２２０に固定されていることを例示することができる。なお、回転体２３０は、後述する支持軸２５１に固定されていても良い。

支持部２５０は、第２台２２０に固定された円柱状又は円筒状の支持軸２５１と、第１台２１０に固定されて支持軸２５１を上下方向に摺動可能に支持する軸受け２５２とを有している。
支持軸２５１を第２台２２０に固定する態様は特に限定されない。支持軸２５１は、例えば、第２台２２０に形成された周囲孔２２２に圧入されていることを例示することができる。あるいは、支持軸２５１は、ボルトやビス等の締付部材にて第２台２２０に固定されていても良い。

軸受け２５２は、円筒状の円筒状部２５３と、円筒状部２５３の上部に設けられて、円筒状部２５３の外周面から外側に突出したフランジ２５４とを有している。円筒状部２５３の外径は、第１台２１０の周囲孔２１２の内径よりも小さく、フランジ２５４の外径は、第１台２１０の周囲孔２１２の内径よりも大きい。軸受け２５２は、円筒状部２５３が第１台２１０の周囲孔２１２の内側に位置し、フランジ２５４が第１台２１０の周囲孔２１２における周囲の上面に載るように、第１台２１０の周囲孔２１２に嵌め込まれる。

軸受け２５２の内径は支持軸２５１の外径よりも大きく設定されており、支持軸２５１は、軸受け２５２の内側に嵌め込まれている。そして、支持軸２５１は、軸受け２５２の内側を摺動する。

このように構成された支持部２５０は、第１台２１０及び第２台２２０の４つの角部それぞれに設けられて、第１台２１０と第２台２２０とが相対的に、上下方向に移動することを許容しつつ、上下方向に直交する方向に移動することを規制する。

コイルバネ２４０は、素線が、レーザヘッド１５１から照射されたレーザ光Ｌの周囲に螺旋状に巻かれたバネである。コイルバネ２４０は、上端が第１台２１０に支持され、下端が第２台２２０に支持されて、第１台２１０と第２台２２０との間の上下方向の距離が離れる方向の力を付与する、圧縮コイルバネであることを例示することができる。コイルバネ２４０の内径は、第１台２１０の中央孔２１１や第２台２２０の中央孔２２１の径よりも大きく、コイルバネ２４０の外径は、コイルバネ２４０が４つの支持軸２５１の内側に配置されるように設定されている。

以上のように構成されたレーザ溶接用治具２００においては、第１台２１０の上面に固定されたレーザヘッド１５１から照射されたレーザ光Ｌを、第１台２１０の中央孔２１１及び第２台２２０の中央孔２２１を通して、第１部材１０に照射可能にする。そして、レーザ溶接用治具２００は、レーザヘッド１５１が上下方向に直交する面（第１方向及び第２方向に平行な面）上を移動するのに伴って、回転体２３０の車輪２３１が第１部材１０の上面の上を転がりながら移動することで、レーザヘッド１５１とともに移動する。そして、第１部材１０にレーザ光Ｌが照射されることに起因して、例えば第１部材１０に反りが発生し、第１部材１０と流路形成部材３０との間に隙間が生じたとしても、コイルバネ２４０の力により、第１部材１０が回転体２３０から力を受け、流路形成部材３０の方へ変形させられる。その結果、第１部材１０と流路形成部材３０との間に隙間が生じ難くなり、第１部材１０、流路形成部材３０及び第２部材２０が接合され易くなる。

あるいは、第１部材１０にレーザ光Ｌが照射されることに起因して、例えば第１部材１０及び流路形成部材３０に反りが発生し、第１部材１０と流路形成部材３０との間や流路形成部材３０と第２部材２０との間に隙間が生じたとしても、コイルバネ２４０の力により、第１部材１０が回転体２３０から力を受け、流路形成部材３０の方へ変形させられ、流路形成部材３０が第２部材２０の方へ変形させられる。その結果、第１部材１０と流路形成部材３０との間や流路形成部材３０と第２部材２０との間に隙間が生じ難くなり、第１部材１０、流路形成部材３０及び第２部材２０が接合され易くなる。

このように、レーザ溶接用治具２００によれば、第１部材１０や流路形成部材３０に反りが発生したとしても、第１部材１０と流路形成部材３０との間や流路形成部材３０と第２部材２０との間に隙間が生じ難い。それゆえ、重ね合わされた、第１部材１０、流路形成部材３０及び第２部材２０をレーザ溶接する際に、第１部材１０と流路形成部材３０との間や流路形成部材３０と第２部材２０との間に隙間が発生することを防止するために、第１部材１０、流路形成部材３０及び第２部材２０におけるレーザ照射部近傍を治具にて固定する必要がない。その結果、このように、治具を取り付けたり外したりする必要がないので、作業者の負荷を低くすることができるとともに溶接工程の時間も短くすることができる。従って、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０が、対向する面積が大きい金属板であっても容易にレーザ溶接を行うことができる。

なお、レーザ溶接用治具２００は、図４の太線Ｌ１の部位を溶接する際に、第１部材１０の上を回転体２３０の車輪２３１が通るように、車輪２３１等のレーザ溶接用治具２００を構成する部品の大きさや位置が設定されている。また、レーザ溶接用治具２００は、図４の太線Ｌ２の部位を溶接する際に、回転体２３０の車輪２３１が流路形成部材３０の切り欠き３１の上方を通らないように、車輪２３１等のレーザ溶接用治具２００を構成する部品の大きさや位置が設定されている。言い換えれば、第１領域Ｒ１の周囲をレーザ溶接にて接合する際に、回転体２３０の車輪２３１が流路形成部材３０の切り欠き３１の上方を通らないように、レーザ光Ｌの照射部位が設定されている（太線Ｌ２の位置が設定されている）。

＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態に係るレーザ溶接用治具３００の断面の一例を示す図である。
第２実施形態に係るレーザ溶接用治具３００は、第１実施形態に係るレーザ溶接用治具２００に対して、支持部２５０に相当する支持部３５０が異なる。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態と第２実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

第２実施形態に係る支持部３５０は、コイルバネ２４０による振動を減衰するショックアブソーバを有する。より具体的には、支持部３５０は、オイルが充填されたシリンダ３５１と、シリンダ３５１内に挿入され、シリンダ３５１内の空間を区画するピストン３５２とを有する。また、支持部３５０は、ピストン３５２を保持するピストンロッド３５３と、オイルの移動を許容するピストン３５２に形成された貫通孔の開口部を開閉可能なバルブ３５４を有する。

シリンダ３５１は、下端部が第２台２２０に固定されている。シリンダ３５１を第２台２２０に固定する態様は特に限定されず、例えば、ボルトやビス等の締付部材にて固定されていても良いし、第２台２２０に形成された周囲孔２２２に圧入されていても良い。あるいは、シリンダ３５１は、第２台２２０に溶接にて接合されていても良い。

ピストンロッド３５３は、上端部が第１台２１０に固定されている。ピストンロッド３５３を第１台２１０に固定する態様は特に限定されない。例えば、図１０に示すように、ピストンロッド３５３の上端部にネジを形成するとともに上端部を第１台２１０の周囲孔２１２を通して第１台２１０の上面から突出させ、ナットにて締め付けることで、ピストンロッド３５３を第１台２１０に固定することを例示することができる。あるいは、ピストンロッドは、第１台２１０の周囲孔２１２に圧入されていても良いし、第１台２１０に溶接にて接合されていても良い。

ピストン３５２は、ナットにてピストンロッド３５３の下端部に固定されている。
バルブ３５４は、ピストン３５２に形成された複数の貫通孔の内の第１貫通孔における上側の端部を塞ぐ上側バルブ３５４ａと、ピストン３５２に形成された複数の貫通孔の内の第２貫通孔における下側の端部を塞ぐ下側バルブ３５４ｂとを有する。

以上のように構成された支持部３５０においては、第１台２１０と第２台２２０との間の距離が大きくなる伸長行程においては、ピストン３５２の上方にあるオイルがピストン３５２に形成された貫通孔を通り、下側バルブ３５４ｂを変形させてピストン３５２の下方に移動する。これにより、減衰力が生じる。他方、第１台２１０と第２台２２０との間の距離が小さくなる圧縮行程においては、ピストン３５２の下方にあるオイルがピストン３５２に形成された貫通孔を通り、上側バルブ３５４ａを変形させてピストン３５２の上方に移動する。これにより、減衰力が生じる。

それゆえ、支持部３５０を有するレーザ溶接用治具３００においては、支持部３５０が、コイルバネ２４０の力により第１台２１０と第２台２２０との間の距離が急激に変化することを抑制するとともに、コイルバネ２４０による振動を減衰するので、溶接品質を安定させることができる。また、レーザ溶接用治具３００によれば、レーザ溶接用治具２００と同様に、作業者の負荷を低くすることができるとともに溶接工程の時間も短くすることができる。その結果、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０が、対向する面積が大きい金属板であっても容易にレーザ溶接を行うことができる。
＜第３実施形態＞
図１１は、第３実施形態に係るレーザ溶接用治具４００の断面の一例を示す図である。
第３実施形態に係るレーザ溶接用治具４００は、第２実施形態に係るレーザ溶接用治具３００に対して、支持部３５０に相当する支持部４５０が異なる。以下、第２実施形態と異なる点について説明する。第２実施形態と第３実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

第３実施形態に係る支持部４５０は、第２実施形態に係る支持部３５０を有するとともに、支持部３５０の周囲にコイルバネ４５５を備えている。
より具体的には、支持部４５０は、シリンダ３５１の外側に固定された、コイルバネ４５５の下端部を支持するバネシート４５６を有している。コイルバネ４５５は、下端部がバネシート４５６に支持され、上端部が第１台２１０の下面に支持されて、第１台２１０と第２台２２０とが離れる方向の力を付与する、圧縮コイルバネである。

以上のように構成された支持部４５０においては、コイルバネ４５５が第１台２１０と第２台２２０とが離れる方向の力を付与する。それゆえ、第３実施形態に係るレーザ溶接用治具４００によれば、第１実施形態に係るレーザ溶接用治具２００よりも、第１台２１０と第２台２２０とが離れる方向に作用する力を大きくすることができる。その結果、第１部材１０と流路形成部材３０との間や流路形成部材３０と第２部材２０との間に隙間が生じ難くなり、第１部材１０、流路形成部材３０及び第２部材２０が接合され易くなる。加えて、レーザ溶接用治具４００によれば、レーザ溶接用治具３００と同様に、支持部３５０が、コイルバネ２４０及びコイルバネ４５５の力により第１台２１０と第２台２２０との間の距離が急激に変化することを抑制するとともに、コイルバネ２４０及びコイルバネ４５５による振動を減衰するので、溶接品質を安定させることができる。また、レーザ溶接用治具４００によれば、レーザ溶接用治具２００と同様に、作業者の負荷を低くすることができるとともに溶接工程の時間も短くすることができる。その結果、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０が、対向する面積が大きい金属板であっても容易にレーザ溶接を行うことができる。

なお、支持部４５０が第１台２１０と第２台２２０とが離れる方向の力を付与するコイルバネ４５５を有するので、レーザ溶接用治具４００は、レーザヘッド１５１から照射されたレーザ光Ｌの周囲に螺旋状に巻かれたコイルバネ２４０を有していなくても良い。

＜第４実施形態＞
図１２は、第４実施形態に係るレーザ溶接用治具５００の概略構成の一例を示す図である。
第４実施形態に係るレーザ溶接用治具５００は、第１実施形態に係るレーザ溶接用治具２００に対して、支持部２５０に相当する支持部５５０、及び、コイルバネ２４０を備えていない点が異なる。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。第４実施形態と第１実施形態とで、同じものについては同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

支持部５５０は、圧縮空気のエネルギーを上下方向の直動運動に変換するエアシリンダである。支持部５５０の上端部が第１台２１０に固定され、支持部５５０の下端部が第２台２２０に固定されている。支持部５５０を第１台２１０，第２台２２０に固定する態様は特に限定されない。ボルトやビス等の締付部材にて固定されていても良いし、溶接により固定されていても良い。

第４実施形態に係る支持部５５０は、第１台２１０と第２台２２０との間に配置されて、第１台２１０と第２台２２０とに対して第１台２１０と第２台２２０とが離れる方向の力を付与する機能と、第２台２２０が第１台２１０に対して離れる方向へ移動するのを支持する機能とを備える。

このように構成されたレーザ溶接用治具５００によれば、第１部材１０や流路形成部材３０に反りが発生したとしても、支持部５５０が、第１台２１０と第２台２２０とが離れる方向の力を付与することで、第１部材１０と流路形成部材３０との間や流路形成部材３０と第２部材２０との間に隙間が生じ難くすることができる。その結果、第１部材１０、流路形成部材３０及び第２部材２０が接合され易くなる。また、レーザ溶接用治具５００によれば、レーザ溶接用治具２００と同様に、作業者の負荷を低くすることができるとともに溶接工程の時間も短くすることができる。その結果、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０が、対向する面積が大きい金属板であっても容易にレーザ溶接を行うことができる。

なお、第１実施形態に係るレーザ溶接用治具２００～第４実施形態に係るレーザ溶接用治具５００を用いて溶接される冷却装置１として、第１部材１０、第２部材２０及び流路形成部材３０の３つの薄板状の部材が積層された装置を例示しているが、特に、３つの薄板状の部材が積層された装置に限定されない。例えば、２つの薄板状の部材が積層された装置であって、２つの薄板状の部材の内の一の部材に形成された凹部が流路として機能する装置であっても良い。

１…冷却装置、１０…第１部材、２０…第２部材、３０…流路形成部材、３１…切り欠き、４０…吸入ジョイント、５０…排出ジョイント、１００…組電池、１５０…レーザ装置、１５１…レーザヘッド、２００，３００，４００，５００…レーザ溶接用治具、２１０…第１台、２２０…第２台、２３０…回転体、２４０…コイルバネ、２５０，３５０，４５０，５５０…支持部、４５５…コイルバネ

Claims (4)

1. レーザ光を照射するレーザヘッドを保持する第１台と、
   前記レーザヘッドから照射された前記レーザ光が照射される板状の被照射部材に接触して当該被照射部材の板面に沿って転がる回転体を支持するとともに、当該レーザ光を透過する第２台と、
   前記第１台と前記第２台との間に配置されて、当該第１台と当該第２台とに対して当該第１台と当該第２台とが離れる方向の力を付与する付与部と、
   前記付与部により付与された力を受けて前記第２台が前記第１台に対して前記方向へ移動するのを支持する支持部と、
   を備え、
   前記付与部は、素線が、前記レーザヘッドから照射された前記レーザ光の周囲に螺旋状に巻かれたコイルバネである、
   レーザ溶接用治具。
2. 前記支持部は、前記コイルバネによる振動を減衰するショックアブソーバを有する、
   請求項１に記載のレーザ溶接用治具。
3. 前記支持部は、前記コイルバネによる振動を減衰するショックアブソーバと、当該ショックアブソーバの周囲に螺旋状に巻かれたバネと、を有する、
   請求項１に記載のレーザ溶接用治具。
4. 前記支持部は、前記第１台が前記第２台に対して、前記回転体が転がる方向に移動することを規制する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のレーザ溶接用治具。